(57)【要約】【課題】建物の外壁や道路を冷却してヒートアイランド現象の低減に寄与し、かつその建物におけるエネルギーコストの低減を図る。【解決手段】大気から建物２への吸熱、及び建物２に設備された空調設備等の電気機器からの放熱等の人口排熱によるヒートアイランド現象を、液化ガス３が有する冷熱エネルギーを利用して抑制する。例えば、液化ガス３を気化する際に、建物２への吸熱をこの液化ガス３の熱交換に利用して建物２を冷却し、更にこの気化した液化ガス３を用いて、建物２内で利用する電気エネルギーを生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気から建物（２）への吸熱、及び該建物（２）に設備された空調設備等の電気機器からの放熱等の人口排熱に起因するヒートアイランド現象を、液化ガス（３）が有する冷熱エネルギーを利用して抑制するヒートアイランド現象の抑制方法であって、
前記液化ガス（３）を気化する際に、前記建物（２）への吸熱を該液化ガス（３）の熱交換に利用して該建物（２）を冷却し、
この気化した液化ガス（３）を、前記建物（２）等で利用する電気エネルギーに変換する、ことを特徴とするヒートアイランド現象の抑制方法。
【請求項２】
前記液化ガス（３）を気化する際に、更に大気から地面への吸熱及び地熱自体を該液化ガス（３）の熱交換に利用する、ことを特徴とする請求項１のヒートアイランド現象の抑制方法。
【請求項３】
前記液化ガス（３）として、ＬＮＧ（Ｌｉｑｕｉｆｉｅｄ  Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ）又はＮＧＨ（Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ  Ｈｙｄｒａｔｅ）等の天然ガスを利用する、ことを特徴とする請求項１又は２のヒートアイランド現象の抑制方法。
【請求項４】
大気から建物（２）への吸熱、及び該建物（２）に設備された電気機器からの放熱等の人口排熱に起因するヒートアイランド現象を、液化ガス（３）が有する冷熱エネルギーを利用して抑制するヒートアイランド現象の抑制システムであって、
前記建物（２）で利用するガスエネルギーを供給するために、前記液化ガス（３）を気化する気化装置（４）と、
前記ガスエネルギーで、前記建物（２）等で利用する電気エネルギーを生成する発電装置（５）と、
前記気化装置（４）の熱交換に利用する水等の温媒（６）を加温するために、前記建物（２）の壁面に取り付けた太陽熱交換器（７）と、を備えた、ことを特徴とするヒートアイランド現象の抑制システム。
【請求項５】
前記気化装置（４）の熱交換に利用する温媒（６）を加温するために、地面に埋設する地中熱交換器（８）を更に備えた、ことを特徴とする請求項４のヒートアイランド現象の抑制システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気から建物への吸熱やその建物に設備された空調設備等から放熱された人口排熱に起因するヒートアイランド現象について、その建物内で用いる天然ガス等の液化ガスが有する冷熱エネルギーを利用して抑制するヒートアイランド現象の抑制方法及びその抑制システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヒートアイランド現象とは、都市の中心部の気温が郊外の気温より高くなる現象をいう。都市内外の気温差は、時には５度以上になることがある。このヒートアイランド現象の原因は、図３のエネルギー循環の説明図に示すように、都市への人口の集中により各種のエネルギーの使用量、例えば空調排熱が増大し、その排熱量が増加すること、高層建物などの壁面で太陽光を多重反射するため、都市の構造物が加熱され易くなること、アスファルトの道路は昼間の太陽の熱射で深層まで高温となり、夜間に蓄積された熱が放出されること等がある。
【０００３】
ヒートアイランド現象を緩和又は抑制するには、先ず人工排熱を低減し、都市における緑や水辺の保全等の対策がある。更に、ヒートアイランド現象を緩和又は抑制する技術が種々提案されている。例えば、特許文献１の特開２００４−２４４８７９公報「ヒートアイランド現象の抑制方法」に示すように、路面にソーラパネルで屋根を掛けるとともに、地中に埋設した熱交換器と、路盤内に敷設した管路で形成した閉回路に熱交換媒体を循環させ、ソーラパネルで発電した電力によって、熱交換媒体を循環させるためのポンプを駆動するヒートアイランド現象の抑制方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−２４４８７９
【０００４】
同様に、特許文献２の特開２００４−３６０２９２公報「建築物の冷却装置」に示すように、建築物の表面に光触媒をコーティングしてなる光触媒面部の表面に少量の水を流下させて表面の汚れを洗浄しながら気化熱により室内の冷房効果を高める建築物の冷却装置が提案されている。
【特許文献２】特開２００４−３６０２９２
【０００５】
同様に、特許文献３の特開２００５−１８８８９２公報「温水供給システム」に示すように、マンション、病院、工場等の建物において、建物の屋上部または外壁部に蓄熱された太陽熱を回収して、その回収した太陽熱を利用して温水を供給する温水供給システムが提案されている。
【特許文献３】特開２００５−１８８８９２
【０００６】
同様に、特許文献４の特開２００５−２２６２９９公報「路面排熱回収システム」に示すように、ヒートアイランド現象を減少させるための路面排熱を回収する路面排熱回収システムが提案されている。
【特許文献４】特開２００５−２２６２９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の「ヒートアイランド現象の抑制方法」と特許文献２の「建築物の冷却装置」は、路面や建築物の温度上昇を低減することで、ヒートアイランド現象を抑制することのみに着目したものである。これらの特許文献１，２は、ヒートアイランド現象の原因となる「熱」を積極的に利用するものではないという問題を有していた。
【０００８】
また、特許文献３の「温水供給システム」と特許文献４「路面排熱回収システム」は、路面や建築物に蓄積された熱を「温水」のみ、「温熱」のみに利用するだけで、限定された形態のエネルギーに変換しているだけであった。
【０００９】
本発明の発明者は、液化ガスが有する冷熱エネルギーをヒートアイランド現象の原因となる建物の吸熱や人口排熱と熱交換することに着目した。
【００１０】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、天然ガス等の液化ガスが有する冷熱エネルギーを利用することで、建物の外壁や道路を冷却してヒートアイランド現象の低減に寄与し、かつその建物におけるエネルギーコストの低減を図ることができるヒートアイランド現象の抑制方法及びその抑制システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の抑制方法によれば、大気から建物（２）への吸熱、及び該建物（２）に設備された空調設備等の電気機器からの放熱等の人口排熱に起因するヒートアイランド現象を、液化ガス（３）が有する冷熱エネルギーを利用して抑制するヒートアイランド現象の抑制方法であって、前記液化ガス（３）を気化する際に、前記建物（２）への吸熱を該液化ガス（３）の熱交換に利用して該建物（２）を冷却し、この気化した液化ガス（３）を、前記建物（２）等で利用する電気エネルギーに変換する、ことを特徴とするヒートアイランド現象の抑制方法が提供される。
【００１２】
前記液化ガス（３）を気化する際に、更に大気から地面への吸熱及び地熱自体を該液化ガス（３）の熱交換に利用することが好ましい。
前記液化ガス（３）として、ＬＮＧ（Ｌｉｑｕｉｆｉｅｄ  Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ）又はＮＧＨ（Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ  Ｈｙｄｒａｔｅ）等の天然ガスを利用することができる。
【００１３】
本発明のシステムによれば、大気から建物（２）への吸熱、及び該建物（２）に設備された電気機器からの放熱等の人口排熱に起因するヒートアイランド現象を、液化ガス（３）が有する冷熱エネルギーを利用して抑制するヒートアイランド現象の抑制システムであって、前記建物（２）で利用するガスエネルギーを供給するために、前記液化ガス（３）を気化する気化装置（４）と、前記ガスエネルギーで、前記建物（２）等で利用する電気エネルギーを生成する発電装置（５）と、前記気化装置（４）の熱交換に利用する水等の温媒（６）を加温するために、前記建物（２）の壁面に取り付けた太陽熱交換器（７）と、を備えた、ことを特徴とするヒートアイランド現象の抑制システムが提供される。
【００１４】
前記気化装置（４）の熱交換に利用する温媒（６）を加温するために、地面に埋設する地中熱交換器（８）を更に備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成の発明では、ヒートアイランド現象の主原因となる大気から建物（２）への吸熱と、建物（２）に設備された空調設備等の電気機器からの放熱等の人口排熱とを、液化ガス（３）を気化させるための熱源として利用して、建物（２）の外壁や道路を冷却し、ヒートアイランド現象の低減に寄与することができる。例えば、夏季昼間に温度が上昇した建物（２）の外壁の熱や道路の熱を、液化ガス（３）の気化熱源として利用する。この気化した液化ガス（３）は、電気式空調システムが主体の建物（２）の発電に利用する。特に、ヒートアイランド現象の主原因になる熱について、温水、温熱という限定されたエネルギーではなく電気エネルギーにも変換することで、電気というハンドリングの良いエネルギーにすることができる。
【００１６】
建物（２）の外壁及び周辺気温の温度の上昇が抑制されることによる空調負荷も軽減され、発電によるデマンドも軽減される。この建物（２）のエネルギーコストの低減になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のヒートアイランド現象抑制方法とシステムは、大気から建物への吸熱、建物に設備された空調設備等の電気機器からの放熱等の人口排熱によるヒートアイランド現象を、液化ガスが有する冷熱エネルギーを利用して抑制するものである。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施例１のヒートアイランド現象の抑制システムを説明する説明図である。図２は実施例１のヒートアイランド現象の抑制システムによるエネルギー循環の説明図である。
本発明のヒートアイランド現象の抑制システムは、太陽１の熱等の大気から建物２への吸熱、及びこの建物２に設備された電気機器からの放熱等の人口排熱によるヒートアイランド現象を、液化ガス３が有する冷熱エネルギーを利用して抑制するシステムである。
【００１９】
本発明のヒートアイランド現象の抑制システムは、建物２で利用するガスエネルギーを供給するために、液化ガス３を気化する気化装置４と、このガスエネルギーを用いて、建物２内で利用する電気エネルギー、又はその建物２の周囲の需要家等で利用する電気エネルギーを生成する発電装置５と、気化装置４の熱交換に利用する水等の温媒６を加温するために、建物２の壁面に取り付けた太陽熱交換器７と、を備えたシステムである。更に、この気化装置４の熱交換に利用する水等の温媒６を加温するために、地面に埋設した地中熱交換器８を更に備えたものである。
【００２０】
本発明で用いる液化ガス３としては、ＬＮＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ  Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ）、ＮＧＨ（Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ  Ｈｙｄｒａｔｅ）とがある。これらの液化ガス３は、その輸送効率を高めるために、ＬＮＧでは、−１６２℃の温度にまで冷却している。また、ＮＧＨは、−２０℃の温度にまで冷却している。本発明では、これらの冷却された液化ガス３を気化する際、その熱交換の熱源として、これら冷熱エネルギーを利用するものである。なお、冷却状態にした液化ガス３であれば、これらのＬＮＧ又はＮＧＨ以外のガスを用いることも可能である。
【００２１】
気化装置４は、ＬＮＧ又はＮＧＨ等の液化ガス３を加温して再ガス化する装置である。再ガス化する方法には種々のものがある。例えば、中間熱媒体や水を熱源として気化する方式のシェル＆チューブ方式や、垂直方向の管を１列に並べたパネルを多数組み合わせ、その管中を下から上に流れるＬＮＧ等の液化ガス３を外側より温媒６を流下させ加温気化するオープン・ラック方式等の気化装置４を用いることができる。
【００２２】
この気化装置４により、例えば１トンのＬＮＧ等の液化ガス３を再ガス化する際に放出される冷熱エネルギーは約２００，０００ｋｃａｌに達する。そこで、本発明ではこの再ガス化する際における冷熱エネルギーを利用することで、ヒートアイランド現象を抑制しようとするものである。
【００２３】
発電装置５は、天然ガスの主成分であるメタンから水素をとりだし、空気中の酸素と化学的に反応させ、電気と熱を同時に得る装置である。更に、ひとつのエネルギー源から、電気、熱など複数のエネルギーを同時につくりだして利用するコージェネレーションシステムを用いることができる。発電はもちろん、給湯、冷暖房と広い用途にエネルギーが活用できる。総合エネルギー効率が７０〜８０％と極めて高い。また発電効率が高いうえに、大気汚染の心配がなく、振動、騒音も少ない。
【００２４】
太陽熱交換器７は、例えば集熱板と貯湯槽が一体になった本体を、建物２の壁面又は屋上又は屋根に取り付けたものである。この太陽熱交換器７では、夏期にはかなり昇温するが、冬期の湯温が不足するおそれがある。或いは、曇りや雨天のときは、後述する地中熱交換器８と併用することで、効率良く熱交換に利用することができる。また、集熱板と貯湯槽が分離され、集熱板だけを壁面、屋上又は屋根の上に載せ、貯湯槽は地上に設置する方式でもよい。貯湯槽と集熱板の間でポンプによって温媒６を循環させる。
【００２５】
温媒６としては、主に不凍液を用いる。冬季においてその凍結のおそれが無い地域では水を用いることも可能である。
【００２６】
地中熱交換器８は、例えば地中に杭を打ち込み、この杭の中を利用して液体（温媒６）を循環させるパイプを入れ、この循環パイプを配管し、上述した気化装置４に連結して、この地熱を取り込む装置である。
【００２７】
このように構成した、本発明の抑制システムでは、ＬＮＧ又はＮＧＨ等の液化ガス３を気化する際に、建物２への吸熱を太陽熱交換器７で熱エネルギー（７０〜８０℃）として取り出し、この熱エネルギーを気化装置４で液化ガス３の熱交換に利用する。結果として図２のエネルギー循環の説明図に示すように、太陽熱交換器７で建物２を冷却することになる。ヒートアイランド現象の主原因となる大気から建物２への吸熱と、建物２に設備された空調設備（室外機９）等の電気機器からの放熱等の人口排熱についても、液化ガス３を気化させるための熱源として利用するので、建物２の外壁は冷却され、ヒートアイランド現象の低減に寄与することができる。例えば、夏季の昼間の温度が上昇した建物２の外壁の熱や道路の熱を熱源として利用する。
【００２８】
この気化装置４で気化した液化ガス３を用いて、建物２内で利用する電気エネルギーに変換する。更に、その熱は温水、温熱という限定されたエネルギーではなく電気エネルギーに変換することで、電気というハンドリングの良いエネルギーになる。その建物２のエネルギーコストの低減になる。建物２の外壁及び周辺気温の温度の上昇が抑制されることによる空調負荷も軽減され、発電によるデマンドも軽減される。
【００２９】
更に、気化装置４で液化ガス３を気化する際に、地中熱交換器８を用いて大気から地面への吸熱及び地熱自体（４０〜５０℃）をこの液化ガス３の熱交換に利用する。特に、冬季では太陽熱交換器７で熱エネルギーを充分に生成できないときに、この地中熱交換器８は安定した熱エネルギーを供給することができる。
【００３０】
なお、本発明は、液化ガス３が有する冷熱エネルギーを利用することで、建物２の外壁や道路を冷却してヒートアイランド現象の低減に寄与し、かつその建物２におけるエネルギーコストの低減を図ることができれば、上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明のヒートアイランド現象抑制システムは、一般のビル以外に学校、病院、工場のビルにも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例１のヒートアイランド現象の抑制システムを説明する説明図である。
【図２】実施例１のヒートアイランド現象の抑制システムによるエネルギー循環の説明図である。
【図３】従来のヒートアイランド現象を引き起こすエネルギー循環の説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
２  建物
３  液化ガス
４  気化装置
５  発電装置
６  温媒
７  太陽熱交換器
８  地中熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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